[发明专利]用于制备相异图案固化微结构化制品的方法

说明书

背景技术

使用图案化工具在膜的表面中复制互补图案的方法是熟知的。然而，在许多情况下，从复制方法所得的图案可能受工具的限制（例如，某些图案构型本身不允许通过传统复制方法来复制）。

发明内容

需要一种优选地较为快速且较为低成本的方法，用来创建多种相异图案固化微结构化制品，而无需对微复制工具作永久性的物理修改。

通常，本发明描述了利用模制工具、可辐射固化树脂和图案化辐射源（例如，掩模发光二极管、掩模紫外灯、掩模电子束和投影的图像）的各种组合产生微结构化制品的方法，所述制品具有性质不同的相异图案固化区域（例如，具有光学、机械或粘合性质不同的至少两个区域）。通过将可辐射固化树脂施加到微结构化模制工具，同时用各种图案化和非图案化照射技术照射可辐射固化树脂，可生成许多种相异图案固化微结构化制品，而不必针对每种不同的图案提供不同的模制工具。

在第一方面，本发明描述了一种制备制品的方法，所述方法包括：提供具有微结构化表面的模制工具，所述微结构化表面包括多个腔；用第一可辐射固化树脂至少部分地填充所述多个腔；使所述第一可辐射固化树脂暴露于第一图案化照射，从而得到包括至少一个第一区域和至少一个第二区域的对应地图案化的部分固化树脂，其中所述至少一个第一区域受到所述第一图案化照射的照射，所述至少一个第二区域未受到所述第一图案化照射的照射；使所述至少一个第一区域和所述至少一个第二区域均暴露于第二照射，从而得到具有微结构化表面和位于其中的相异固化图案的制品；将具有微结构化表面和位于其中的相异固化图案的所述制品从所述模制工具分离。

在第二方面，本发明描述了一种制备制品的方法，所述方法包括：提供具有第一微结构化表面的第一模制工具，所述第一微结构化表面包括多个腔；用设置在覆盖元件的主表面上的可辐射固化树脂至少部分地填充所述多个腔；使所述可辐射固化树脂暴露于第一图案化照射，从而得到部分固化的复合材料，在所述复合材料中所述覆盖元件附着于对应地图案化的部分固化树脂，所述部分固化树脂包括至少一个第一区域和至少一个第二区域，其中所述至少一个第一区域受到所述第一图案化照射的照射，所述至少一个第二区域未受到所述第一图案化照射的照射；将所述部分固化的复合材料从所述模制工具分离，使得来自所述至少一个第二区域的至少一部分可固化树脂留在所述模制工具中，从而得到被分离的部分固化的复合材料，所述被分离的部分固化的复合材料的表面在所述至少一个第二区域中缺少微结构；使从所述模制工具分离的所述部分固化的复合材料暴露于第二照射，从而得到具有第一微结构化表面和位于其中的相异固化图案的复合材料制品。

在第二方面的方法的一些实施例中，所述方法还包括：提供具有第二微结构化表面的第二模制工具，所述第二微结构化表面包括第二多个腔；用设置在具有第一微结构化表面和位于其中的相异固化图案的所述复合材料制品的所述覆盖元件的第二主表面上的第二可辐射固化树脂，至少部分地填充所述第二多个腔；使所述第二可辐射固化树脂暴露于第三照射，从而得到在所述第一主表面上具有所述第一微结构化表面和位于其中的所述相异固化图案并且在所述第二主表面上具有第二微结构化表面的制品；将所述制品从所述第二模制工具分离。

在第三方面，本发明描述了一种方法，包括：提供具有微结构化表面的模制工具，所述微结构化表面包括多个腔；用设置在覆盖元件的主表面上的可辐射固化树脂至少部分地填充所述多个腔；使所述可辐射固化树脂暴露于图案化照射，从而得到部分固化的复合材料，在所述复合材料中所述覆盖元件附着于对应地图案化的部分固化树脂，所述部分固化树脂包括至少一个第一区域和至少一个第二区域，其中所述至少一个第一区域受到所述图案化照射的照射，所述至少一个第二区域未受到所述图案化照射的照射；将所述部分固化的复合材料从所述模制工具分离；将所述可辐射固化树脂从所述至少一个第二区域移除，从而得到具有微结构化表面的复合材料制品。

这些方法可用于从给定模制工具得到相异图案固化微结构化制品，而无需修改模制工具。

“毯式照射”是指非图案化照射。

谈及聚合物时的“固化”是指这样制备的聚合物：通过包括自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合的各种手段，通过施加适当的能量源使液态、可流动或可成形的单体或低聚前体交联，以生成固体材料。

“固化低聚树脂”是指通过使包括具有至少两个重复单体单元的预聚合材料（可与其他单体材料混合）的可固化组合物固化制备的聚合物材料。

“相异图案固化”是指在暴露于图案化照射时可辐射固化材料中的固化图案，其中发生不同程度的固化以在可辐射固化材料中形成可见图案。